Summary
En protokol til gennemførelse af en udfordring i et allergeneksponeringskammer (AEC) facilitet præsenteres. AEC'er har vist sig at være sikre og effektive værktøjer til induktion af allergiske symptomer eller som et endepunkt i effektivitetstesten af allergenimmunterapi på grund af deres evne til at opretholde stabile partikelkoncentrationer og miljøforhold.
Abstract
Allergeneksponeringskamre (AEC'er) er kliniske faciliteter, der tillader eksponering af deltagere for allergifremkaldende og ikke-allergifremkaldende luftbårne partikler. De giver stabile partikelkoncentrationer under kontrollerede miljøforhold. Dette er af stor betydning både til diagnostiske formål og til overvågning af behandlingseffekter.
Her præsenteres en protokol og de tekniske forudsætninger for at udføre en sikker og effektiv allergenudfordring hos forsøgspersoner, der er følsomme over for luftbårne allergener (dvs. husstøvmide [HDM]) i ALL-MED AEC. Med denne metode svarer udløsning af allergiske symptomer til naturlig eksponering. Dette kan bruges til en allergidiagnose eller som et plausibelt endepunkt i kliniske forsøg, især til allergenimmunterapi (AIT). Der skal opretholdes et kontrolleret miljø (temperatur, fugtighed og kuldioxid [CO2]) i kammeret. Allergenpartikler skal spredes jævnt inden for AEC på stabile niveauer under hele udfordringen. Til denne præsentation blev patienter med allergisk rhinitis (AR), der er følsomme over for HDM-allergener, inkluderet. AR-symptomer blev vurderet ved hjælp af følgende parametre: total nasal symptom score (TNSS), akustisk rhinometri (ARM), peak nasal inspiratorisk flow (PNIF) og nasal sekretionsvægt. Procedurens sikkerhed blev vurderet ud fra den maksimale ekspiratoriske strømningshastighed (PEFR) og det tvungne ekspiratoriske volumen i det første sekund (FEV1). De allergiske forsøgspersoner udviklede symptomer inden for 120 minutter efter forsøget. I gennemsnit optrådte de mest intense symptomer efter 60-90 minutter, og efter at have nået et plateau forblev de stabile indtil forsøgets afslutning.
Introduction
Luftbårne allergier bliver et voksende socialt problem. Korrekt diagnose, vurdering af effekten af allergenspecifik immunterapi (AIT) og forståelse af farmakoterapierne er nøglepunkter i behandlingen af dette problem. Imidlertid kræver standardisering af disse procedurer stabile allergenkoncentrationer, stabile miljøforhold (f.eks. Fugtighed og temperatur) og evnen til at forårsage allergiske tegn på en gentagelig måde. Allergeneksponeringskamre (AEC'er) giver stabile miljøforhold, uafhængigt af eksterne faktorer, og koncentrationen af dispergerede allergenpartikler er velkontrolleret og stabil under udfordringer i AEC 1,2.
Allergenudfordringstesten er grundlaget for diagnosticering af luftbårne allergier, fordi den giver direkte bevis for et specifikt allergens kliniske relevans for symptomerne og sværhedsgraden af den allergiske sygdom. Klassisk allergisk diagnostik omfatter nasal, konjunktival og bronchial provokation 3,4,5. Imidlertid synes allergenudfordringstesten i en AEC at være tættest på naturlig allergeneksponering6.
Denne undersøgelse har til formål at præsentere en sikker og effektiv metode til at udfordre deltagere med forskellige luftbårne allergener i en AEC for at udløse betydelige allergiske symptomer svarende til naturlig eksponering. Denne metode er egnet til induktion af patologiske træk ved luftvejssygdomme, herunder allergisk rhinitis og astma, som endepunkt i effekttestningen af AIT og kan bidrage til og fremskynde den kliniske udvikling af farmakologiske behandlinger 2,3,7,8,9,10.
Der er over et dusin AEC'er i verden11. AEC'erne er imidlertid ikke sammenlignelige med hinanden, fordi de er individuelt designet, bruger forskellige typer allergener (f.eks. Husstøvmide [HDM], birkepollen, græspollen, katte-, ambrosiepollen eller japansk cedertræpollen) og har forskellige målesystemer for de distribuerede partikler 12,13,14,15,16,17,18,19 . Derfor bør hver AEC valideres for individuelle allergener. AEC-validering sikrer, at den korrekte koncentration af allergenet er sikker, og at symptomerne induceres hos patienter. ALL-MED AEC er valideret for HDM-allergener20.
ALL-MED AEC er placeret på Medical Research Institute i Wroclaw, Polen. Anlægget kan komfortabelt rumme 15-20 personer under et forsøg. Anlægget består af et rum med et areal på 12 m2, som der er adgang til via en luftsluse for at forhindre partikler fra det ydre miljø i at komme ind i det. Udstyret (sæder, vægge osv.) består af ikke-klæbende, tilgængelige overflader, der kan vaskes, såsom øko-læder, plast og metal. Stolene er flytbare, hvilket giver mulighed for forskellige opsætninger. Visningsvinduet og mikrofonkommunikationen giver mulighed for konstant overvågning af motiverne (figur 1). Partikelakkumulering måles af en laserpartikeltæller (LPC). Partiklerne kan kategoriseres i forskellige områder, herunder 0-20 μm, 20-50 μm og 50-100 μm, og resultaterne er angivet i partikler pr. kubikmeter (p / m3) i en specificeret tidsenhed (fx hvert minut). Der er to tilbehørsrum ved siden af AEC, hvor patienter gennemgår tests, inden de kommer ind i kammeret. Redningsudstyret består af en defibrillator og andre genoplivningsanordninger, der er anbragt i anlægget. Mindst to sundhedsarbejdere, herunder en læge, er til stede under hver udfordring.
Protocol
Denne artikel præsenterer en protokol, der overholder retningslinjerne fra Bioethics Committee ved Wroclaw Medical University i Polen. Alle deltagere var juridisk kompetente og gav skriftligt informeret samtykke til at deltage i undersøgelsen. De blev også informeret om, at de til enhver tid havde mulighed for at trække sig tilbage uden at angive en grund.
1. Rengøring af AEC
BEMÆRK: Rengøringen kan udføres tidligere end på forsøgsdagen.
- Støvsug alle overflader, inklusive møbler og gulv, med en højeffektiv partikelluft (HEPA) filterstøvsuger.
- Rengør alle vaskbare overflader med en fugtserviet, herunder møblerne, væggene, vinduerne og gulvet.
- Tænd kompressoren, som cirkulerer luft gennem AEC-systemet (allergenforsyningskanal).
- Tænd gulv- og loftventilatorerne, så den indkommende luft blandes regelmæssigt under turbulente forhold.
- Blæs allergenforsyningskanalen med ren luft i 30 minutter ved at indstille "injektionslængden" og "pausen mellem injektioner " på føderkontrolstationen til deres maksimale værdier.
- Kontroller allergenets forurening ved at overvåge partikelnummeret på laserpartikeltælleren (LPC)21.
- I hovedmenuen skal du trykke på Konfiguration | Prøve. Brug følgende parametre: prøve i 1 min, 000 cyklusser, 0 min forsinkelse, hold i 0 minutter og enheder kubikmeter (m3).
BEMÆRK: LPC begynder straks at tælle partiklerne og tæller derefter partiklerne i 1 min uden et interval mellem hver måling. LPC måler prøverne, indtil de manuelt stoppes, og beregner derefter partiklerne pr. kubikmeter (p / m3). - I hovedmenuen skal du trykke på Konfiguration | Partikler. Vælg alle indstillinger.
BEMÆRK: LPC måler alle partikler op til 100 μm (fuldt område). - Aflæs resultatet i computerprogrammet (f.eks. LMS Express 7).
BEMÆRK: Kabinen er ren, når antallet af partikler pr. kubikmeter (p/m3) er mindre end 50 p/m3 , og partiklerne ligger i området mellem 0-100 μm i mindst 10 min.
- I hovedmenuen skal du trykke på Konfiguration | Prøve. Brug følgende parametre: prøve i 1 min, 000 cyklusser, 0 min forsinkelse, hold i 0 minutter og enheder kubikmeter (m3).
2. Drift af AEC
BEMÆRK: Atmosfæren i kabinen skal regelmæssigt overvåges af en ingeniør, der konstaterer, at parametrene er konstante under forsøget. Parametrene skal stabiliseres, før deltagerne kommer ind.
- Miljø
- Tænd kompressoren, som cirkulerer luft gennem hele AEC.
- Indstil temperaturen til 21 °C ± 0,5 °C på temperaturstyringssystemet (Materialetabel).
BEMÆRK: Temperaturen kan variere mellem 18 °C og 27 °C, hvis det er nødvendigt. - Tænd gulv og loft hvirvelventilatorer.
- Tænd luftfugteren på føderkontrolstationen (materialetabel).
- Indstil luftskiftet pr. time (ACH) til at være mellem 5 og 20 ved at indstille knappen "lufttilførsel" på føderkontrolstationen til positionen mellem 40% -100%. Mål den relative luftfugtighed og CO2 -koncentrationen med en luftkvalitetsmåler.
BEMÆRK: Frisk ekstern luft suges ind via HEPA-filtre. Kontroller den relative luftfugtighed (typisk 40% til 58%) og kuldioxid (CO2) koncentration (under 900 dele pr. Million [ppm]). Juster ACH, så både fugtighed og CO2 er inden for det normale område. Fugtighed og CO2 -værdier er meget modtagelige for antallet af deltagere.
- Indstil temperaturen til 21 °C ± 0,5 °C på temperaturstyringssystemet (Materialetabel).
- Dannelse og tælling af partikler
BEMÆRK: Standardiserede og frysetørrede allergenekstrakter anvendes. Partiklerne injiceres i lufttilførselskanalen og blæses ind i AEC gennem en computerstyret føder. Partikelkoncentrationen kan justeres mellem 500/m3 og 10.000/m3. En homogen, rumligt stabil fordeling af partikler opnås ved turbulent blanding for at sikre, at allergenpartiklerne cirkulerer i stedet for at falde og akkumulere på gulvet.- Indstil LPC'en til at tælle partiklerne i 1 min (gentag trin 1.6.1).
- Indstil værdien af de overvågede partikler i området 0-20 μm. I hovedmenuen skal du trykke på Konfiguration | Partikler. Sæt kryds ved "5, 10, 20 μm". LPC måler alle partikler i området 0-20 μm.
BEMÆRK: Partiklerne kan klassificeres i intervaller, herunder 0-20 μm, 20-50 μm og 50-100 μm, hvis det er nødvendigt for at overvåge et andet allergen. - Sæt allergenet i føderen. Indstil "injektionslængden" til 100 ms (interval 10-200 ms) og "pausen mellem injektioner" til 1,5 min (interval 0,3-3,0 min) på føderkontrolstationen.
BEMÆRK: Til ALL-MED AEC-validering blev tørrede, rensede dermatophagoides pteronyssinus (Dp ) midelegemer (materialetabel) brugt til HMD-udfordringen, og 5.000 p/m3 var den optimale koncentration20. - Overvåg antallet af partikler (p/m3). Juster begge parametre løbende ved at ændre deres værdier.
- Når hvert forsøg er afsluttet, skal du downloade alle de målte data (p/m3, CO2 koncentration) fra computeren til et eksternt drev. Analysér dataene (figur 2).
3. Sikkerhedsforanstaltninger
- Test deltagerne med en PCR-test for alvorligt akut respiratorisk syndrom coronavirus 2-virus (SARS-CoV-2) 36-24 timer, før de går ind i AEC. Tillad kun deltagere med et negativt PCR-resultat at komme ind i AEC.
BEMÆRK: Dette trin er ikke obligatorisk og afhænger af lokale coronavirus sygdom 2019 (COVID-19) begrænsninger. Patienter i kabinen bærer ikke beskyttelsesmasker.
4. Undersøgelse i kabinen og kliniske endepunkter
BEMÆRK: For inklusions- og eksklusionskriterierne samt deltagerkarakteristika, se supplerende tabel 1. Deltagerne blev udsat for HDM-allergener i en koncentration på 5.000 p/m3 i en varighed på 120 minutter ifølge valideringen af ALL-MED AEC20.
- Desinficer deltagernes hænder før undersøgelserne, fordi de enhedskomponenter, de rører ved, kan være en kilde til infektionsoverførsel. Denne anbefaling er afgørende, især under en virussygdomsepidemi eller pandemi.
- Overvåg konstant deltagernes tilstand gennem visningsvinduet og vær i stemmekontakt via mikrofonsystemet (Materialefortegnelse).
- Før deltageren går ind i AEC, skal du anmode om, at de tager engangsoveralls på med en hætte (materialebord) for at beskytte mod infiltration af ikke-allergenpartikler og potentiel forurening af tøj.
- Før deltageren går ind i AEC, skal du give dem en kasse, der indeholder alle de nødvendige instrumentengangstips til brug under undersøgelsen: en spirometrispids og næseprop, en engangsinspiratorisk flowstofmaske, en spidsflowmåler (PFM) tip, ARM-tip, en fjernbetjening til spørgeskemaet, en pakke lommetørklæder og en biohazard plastpose til nasal sekretion.
- Udfør kliniske endepunkter ved at følge nedenstående trin. Gentag ARM, PNIF, PERF og FEV1 test før forsøget og efter 60 min og 120 min. Sørg for, at deltagerne gennemfører TNSS-undersøgelsen hvert 30. minut (Figur 3). For deltagernes komfort skal du udføre testene individuelt i et rum ved siden af AEC.
BEMÆRK: For effektiv test skal deltagerne komme ind i kabinen med 10 minutters mellemrum. Som et resultat vil målingerne for hvert emne blive taget på forskellige realtidstidspunkter, hvor hver patient bruger i alt 120 minutter inde i AEC. Tidsskiftet giver også medarbejderne mulighed for at hjælpe og interagere med deltagerne under testprocessen. I alt kører AEC i ca. 210 min.- Næsesekretion (objektiv parameter)
BEMÆRK: Deltagerne skal have identiske pakker med lommetørklæder og plastikposer. Dette er nødvendigt for at sammenligne vægtene.- Bed deltagerne om at lægge brugte lommetørklæder i en plastikpose. Når 2 timers udfordringen er gennemført, skal deltagerne også lægge eventuelle ubrugte lommetørklæder i samme pose. Giv om nødvendigt yderligere væv og plastposer.
- Saml alle poserne, når prøveperioden er slut. Bestem vægten af næsesekretioner ved at veje de brugte lommetørklæder i plastikposerne. Træk vægten af de ubrugte lommetørklæder og plastikposer fra hver måling for at opnå vægten af næsesekretionerne (figur 4A).
- Nasal symptomer undersøgelse (subjektiv vurdering)
- Vis undersøgelsesspørgsmålene på tv-skærmen.
- Bed patienten om at selvvurdere før udfordringen og hvert 30. minut under udfordringen ved at vælge det tal på fjernbetjeningen, der svarer til sværhedsgraden af hvert symptom (spørgsmål). Vurder nasale symptomer baseret på undersøgelsen Total nasal symptom score (TNSS) (tabel 1).
- Send deltageren en e-mail med TNSS-spørgeskemaet. Bed dem om at udfylde spørgeskemaet derhjemme kl. 4 og 24 timer efter udfordringen og sende resultaterne tilbage.
- Når udfordringen er overstået, skal du downloade svarene og beregne den samlede score for hver undersøgelse (figur 4B).
- Akustisk rhinometri (ARM) (objektiv parameter)
BEMÆRK: For at beregne forskellene i minimalt tværsnitsareal (MCA) skal alle målinger af en deltager gemmes i en enkelt fil. Ellers vil analyse ikke være mulig.- Udfør testen tre gange: før udfordringen, 60 min efter udfordringen og 120 min efter udfordringen.
- Placer den passende spids af næsehornshovedet mod næseboret (blåt for venstre næsebor). Kontroller, om det er stramt. Bed deltageren om at holde vejret i 3 sekunder, og start derefter programmet.
BEMÆRK: I tilfælde af et uklart resultat gentages testen. - Gentag for det andet næsebor med den passende spids (rød for højre næsebor).
- Når udfordringen er overstået, beregnes MCA (figur 4C).
- Peak nasal inspiratorisk flow (PNIF) (objektiv parameter)
BEMÆRK: PNIF måler direkte den nasale luftstrøm under maksimal inspiration og bestemmer graden af næseobstruktion.- Udfør testen tre gange: før udfordringen, 60 min efter udfordringen og 120 min efter udfordringen.
- Bed deltageren om at tømme lungerne dybt. Placer derefter engangsflowmålermasken, der er forbundet med flowmåleren, på deres ansigt, og instruer dem i at trække vejret maksimalt ind gennem næsen (figur 4D).
- Sørg for, at det inspirerende flowmeter er i vandret position under hele testen. Optag gennemsnittet af det bedste af tre målinger.
- Maksimal ekspiratorisk strømningshastighed PEFR (sikkerhedsparameter)
BEMÆRK: PEFR er en pålidelig indikator for ventilationstilstrækkelighed samt luftstrømsobstruktion.- Udfør testen tre gange: før udfordringen, 60 min efter udfordringen og 120 min efter udfordringen.
- Bed deltageren om at tage en så dyb indånding som muligt, sætte læberne omkring engangsspidsen af peak flow-materialet og ånde hurtigt og kraftigt ud (figur 4E).
- Optag gennemsnittet af det bedste af tre målinger.
- Når udfordringen er overstået, skal du give deltageren en PFM. Bed dem om at udføre testen derhjemme 4 timer og 24 timer efter udfordringen og sende resultaterne tilbage.
- Spirometri (sikkerhedslungeparameter)
BEMÆRK: Spirometri udføres i henhold til European Respiratory Society (ERS)22 standarder for at vurdere sikkerheden og overvåge mulig bronchial obstruktion23.- Udfør testen tre gange: før udfordringen, 60 min efter udfordringen og 120 min efter udfordringen.
- Før målingen skal du indstille parametrene på spirometeret for hver deltager: køn, alder, vægt og højde.
- Bed deltageren om at sætte sig ned og sætte næseproppen på. Lad derefter deltageren placere læberne omkring spirometerets engangsspids og trække vejret roligt og forsigtigt.
- Bed deltageren om at tage en dyb indånding og en stærk udånding uden unødig forsinkelse, som kun kan afbrydes, når spirometeret giver et signal. Gentag 3x.
- Efter at have undersøgt alle deltagerne, download resultaterne og registrer det tvungne ekspiratoriske volumen i det første sekund (FEV1) (figur 4F).
- Næsesekretion (objektiv parameter)
- Hvis deltagerens trivsel eller sikkerhedsparametre forværres drastisk under allergenudfordringen, skal du straks stoppe testen.
- Hold deltagerne sikre og komfortable efter at have forladt AEC-anlægget ved at give dem redningsmedicin (hvis nødvendigt).
- Foretag sikkerhedsopfølgningsopkald med hver deltager 24 timer efter udfordringen.
Representative Results
AEC-miljøet blev overvåget i hele driftstiden for antallet af allergener (p / m3), temperaturen, fugtigheden og CO 2 -koncentrationen (figur 2). HDM-allergenniveauerne viste sig at være stabile (figur 2A). Derudover vises et forsøg, hvor der ikke blev distribueret allergener, med partikler i området 0-20 μm og et partikeltal maksimalt 50 p / m3 (figur 2A). Der var en tilstrømning af partikler, der stammer fra deltagerne, der kom ind i AEC, hvilket resulterede i ca. 100 p / m3 for de 15 deltagere sammenlignet med et tomt kammer. Som følge heraf inkluderede de værdier, der blev målt af LPC under forsøget, målkoncentrationen med en tilstrømning på ca. 100 p/m3.
Parrede data blev sammenlignet med Mann-Whitney U-testen. Værdier blev betragtet som statistisk signifikante for alle testene med p < 0,05. Statistiske beregninger blev udført, og grafer blev genereret ved hjælp af et grafprogram.
To grupper blev inkluderet i undersøgelsen for at vise forskellen mellem positive og negative resultater: otte HDM-allergiske personer med allergisk rhinitis (AR) symptomer og syv raske kontrolpersoner (HC) uden allergi. Supplerende tabel 1 viser inklusions- og eksklusionskriterierne samt deltagerkarakteristika. Deltagerne blev udsat for HDM i en koncentration på 5.000 p/m3 i en varighed på 120 minutter ifølge valideringen af ALL-MED AEC20.
Alle deltagere gennemgik følgende tests (ARM, PNIF, PERF, spirometri) og gennemførte TNSS-spørgsmål, og deres næseflåd blev indsamlet. TNSS og nasal udledningsvægt var signifikant højere hos AR-individer sammenlignet med HC-gruppen (figur 4A, B). TNSS nåede topværdierne efter 60 minutters eksponering og plateauede derefter (p < 0,0001). Derudover var næsesekretionsvægten signifikant højere i AR-gruppen (p < 0,0001). Svækkelse af luftvejspatency blev bemærket i den akustiske rhinometri. MCA faldt signifikant efter den første måling ved 60 minutter, når man sammenlignede AR-gruppen med HC-gruppen. Fra dette tidspunkt og indtil udfordringens afslutning forblev værdierne stabile (p < 0,001). Dette stemte overens med PNIF-målingerne, hvor der blev observeret en signifikant reduktion ved de samme koncentrationer (p < 0,01) (figur 4C,D).
FEV1 og PEFR blev målt under AEC-udfordringen (figur 4E,F). Derudover målte deltagerne deres PEFR derhjemme ved 4 timer og 24 timer efter udfordringen og returnerede resultaterne med posten. Værdierne var inden for normalområdet og forblev stabile under udfordringen og i op til 24 timer derefter. Der blev ikke fundet statistisk signifikante forskelle mellem de allergiske forsøgspersoner med AR og HC'erne, hvilket tyder på, at HDM-allergeneksponeringen ikke havde nogen effekt på lungefunktionen i nogen af grupperne.
Figur 1: Skematisk layout af AEC. Deltagerne kommer ind gennem luftslusen. Partiklerne fordeles gennem systemet med luftventiler af en computerstyret føder. AEC-betingelserne (partikelkoncentration, CO2 -koncentration, fugtighed og temperatur) overvåges konstant af en LPC. Deltagerne overvåges af vinduet og stemmeforbindelsen. Forkortelser: AEC = allergeneksponeringskammer; CO2 = kuldioxid; LPC = laserpartikeltæller. Klik her for at se en større version af denne figur.
Figur 2: Repræsentative resultater af miljøets stabilitet i AEC under forsøget . (A) Partikelkoncentrationen blev vurderet og fundet i området 0-20 μm af LPC. Målværdien for koncentrationen af HDM-allergener var 5.000 p/m3. Til sammenligning vises et forsøg, hvor der ikke blev anvendt allergen. (B) Fugtighed, (C) CO2 -koncentration og (D) og temperatur vises. Forkortelser: °C = grader Celsius; CO2 = kuldioxid; HDM = husstøvmide; LPC = laser partikeltæller; m = meter; min = minut(ter); p = partikler; ppm = dele pr. million. Klik her for at se en større version af denne figur.
Figur 3: Liste over tests, der skal udføres under AEC-udfordringen, med tidspunkter (for hver deltager). For at sikre rettidig udførelse af individuelle tests skal deltagerne indtaste AEC hvert 10. minut. Som følge heraf udføres testen for hver deltager på forskellige realtidstidspunkter. Desuden giver tidsskiftet personalet mulighed for at hjælpe deltagerne under testen. Forkortelser: AEC = allergeneksponeringskammer; ARM = akustisk rhinometri; FEV1 = tvungen ekspiratorisk volumen i det første sekund; PEFR = maksimal ekspiratorisk strømningshastighed PNIF = peak nasal inspiratorisk strømning; TNSS = total nasal symptom score. Klik her for at se en større version af denne figur.
Figur 4: Repræsentative resultater af forskellige endepunkter under AEC-udfordringen hos patienter med AR (røde bjælker) og HC'er (blå søjler). HMD-udløste allergipersoner (med AR) og HC, herunder henholdsvis otte og syv deltagere, blev udsat for HDM-allergenkoncentrationer på 5.000 p / m3 i AEC. (A) Nasal sekretionsvægt, (B) nasale symptomer, (C) MCA i akustisk rhinometri, (D) PNIF, (E) PEFR og (F) FEV1 blev evalueret. Resultaterne præsenteres som individuelle replikater med middelværdien. Forkortelser: AEC = allergeneksponeringskammer; AR = allergisk rhinitis; FEV1 = tvungen ekspiratorisk volumen i det første sekund; HC = sunde kontroller; HDM = husstøvmide; g = gram(s) MCA = minimalt tværsnitsareal p = partikler; PEFR = maksimal ekspiratorisk strømningshastighed PNIF = peak nasal inspiratorisk strømning; TNSS = total nasal symptom score. Klik her for at se en større version af denne figur.
| Symptom | spørgsmål, der vises på en tv-skærm | TNSS-score for hvert symptom |
| Næseflåd | Vurder, hvordan din løbende næse har været i øjeblikket | 0 = ingen (symptom helt fraværende) |
| nasal obstruktion | Vurder hvordan din næsestop har været i øjeblikket | 1 = mild (symptom til stede, men ikke foruroligende) |
| Nysen | Vurder, hvordan din nysen har været i øjeblikket | 2 = moderat (symptom foruroligende, men tåleligt) |
| nasal kløe | Vurder hvordan din næse kløe har været i øjeblikket | 3 = svær (symptom hårdt tolerabelt, maksimal intensitet) |
| 0 - 12 point i alt |
Tabel 1: Symptomer og scoremetode for TNSS. Et ratingsystem blev brugt af deltagerne til at evaluere fire symptomer. Undersøgelsesresultaterne præsenteres som en værdi - en samlet score for de fire spørgsmål for et givet tidspunkt (før forsøget og hvert 30. minut af forsøget). Forkortelse: TNSS = total nasal symptom score.
Supplerende tabel 1: Inklusions- og eksklusionskriterier for undersøgelsen og karakteristika for deltagerne i undersøgelsen. Otte patienter med AR-symptomer, udløst af HDM, og syv patienter uden symptomer (HC'er). Forkortelser: AR = allergisk rhinitis; Df = Dermatophagoides farinae; Dp = Dermatophagoides pteronyssinus; F = kvinde; HC = sund kontrol; HDM = husstøvmide; kU/L = kilo enheder/liter; M = mand; md = gennemsnitlig diameter sIgE = specifikt immunglobulin E; SPT = hudpriktest. Klik her for at downloade denne fil.
Discussion
Der er et begrænset antal AEC-faciliteter, der opererer globalt. En række allergener er blevet testet i disse faciliteter, hvor de mest almindelige er ragweed pollen, birk pollen, græs pollen, japansk cedertræ pollen, og HDM. AEC'er klassificeres ikke som lægemidler (i henhold til direktiv 2001/83/EF) eller medicinsk udstyr (i henhold til direktiv 93/42/EØF om medicinsk udstyr)24. AEC'er betragtes som et muligt værktøj til måling af primære endepunkter i dosissøgningsundersøgelser i henhold til Det Europæiske Lægemiddelagenturs (EMA) retningslinjer for udvikling af AIT-produkter25,26.
Kritiske trin i protokollen
Det er vigtigt at tilvejebringe stabile og tilstrækkeligt høje allergenkoncentrationer gennem hele forsøget i AEC. Forskning viser, at AR-patienter ikke udvikler allergiske symptomer ved lave allergenkoncentrationer20. Selv moderate allergenkoncentrationer udløser ikke relevante symptomer27. Meget høje koncentrationer kan forårsage alvorlige reaktioner, såsom bronkokonstriktion. Derfor er optimale og bæredygtige allergenkoncentrationer nøglen til et vellykket forsøg. Da AEC'er varierer (som beskrevet i indledningen), bør hvert anvendt allergen valideres. ALL-MED AEC er valideret for HDM-allergenet. Det blev konstateret, at det optimale endepunkt for symptomvurdering var 120 min, da symptomerne nåede et plateau efter 60-90 min. Den optimale provokationstid og allergenkoncentration blev valgt ud fra udfordringer med forskellige HMD-koncentrationer på forskellige tidspunkter20. Især kan akutte symptomer forekomme efter en allergenudfordring, især en forværring af astma.
Ifølge protokollen gennemfører deltagerne TNSS-undersøgelser på fem tidspunkter under forsøget. Det er vigtigt, at de ikke ser deres tidligere svar for at undgå selvforslag. Derfor, hvis spørgeskemaerne udfyldes på papir, skal de udfyldte spørgeskemaer indsamles straks.
Ændringer og fejlfinding af metoden
Forskellige kliniske endepunkter kan anvendes afhængigt af det symptom, der skal observeres under udfordringen (f.eks. total okulær symptomscore [TOSS] til vurdering af rhinokonjunktivitis eller den ikke-nasale symptomscore [NNSS] til vurdering af åndedrætssystemet).
Rhinomanometri kan bruges som et alternativ til akustisk rhinometri. Begge metoder bruges til at teste nasal patency objektivt. Rhinomanometri er en standardtest for næsehulen. Det muliggør en objektiv vurdering af næsepassagernes patency ved at måle modstanden i næsehulen under indånding og udånding. Akustisk rhinometri er undersøgelsen af volumenet af næsehulen. Næsehulens patency vurderes ved en ultralydbølge. Der er ingen tilgængelige data om, hvilken metode der er mere nøjagtig for AEC-udfordringer 28,29.
En næsevæskesamling fra en enkelt skumsvamp og specifikke niveaumålinger af IgA1, IgA2, IgG, IgG, IgG4 og IgE repræsenterer yderligere tests, der kan udføres under AEC-udfordringen30,31. Serum og mononukleære celler i perifert blod (PBMC'er) kan også indsamles for yderligere at bestemme AIT-molekylære mekanismer.
Patienter må ikke bruge medicin, der kan påvirke begyndelsen af allergiske symptomer. De mest betydningsfulde klasser sammen med minimumstiderne mellem den sidste dosis og AEC-udfordringen er antihistaminer (7 dage), inhalerede og / eller intranasale kortikosteroider (14 dage); inhaleret og/eller intranasal cromolyn (14 dage) og systemiske kortikosteroider og/eller astemizol (30 dage)18.
Begrænsninger af metoden
AEC-udfordringstesten er dyrere end direkte provokationstest (nasal, konjunktival og bronchial), hvilket betyder, at den ikke bruges i daglig praksis. AEC'er adskiller sig med hensyn til allergenets kilder, måling af de distribuerede partikler og forsøgstiden, hvilket gør det meget vanskeligt at sammenligne undersøgelser. Når HDM-allergener blev anvendt i AEC, blev forskellige materialekilder anvendt: Der p 1 og Der f 1, Dp fækalt materiale indeholdende hovedsageligt Der p1 med et 20: 1 forudbestemt forhold mellem Der p 1 og Der p 232, HDM allergen SQ 503 fra krop og afføring indeholdende Der p 1 og Der p 233, og Dp-ekstrakter. I ALL-MED AEC blev tørrede og rensede dp-midelegemer, herunder Der p 1 og Der p 2, brugt 20. Derfor bør der indføres ensartede standarder i fremtiden, så resultaterne kan sammenlignes mellem AEC'er.
Metodens betydning i forhold til eksisterende/alternative metoder
AEC'er er en meget nyttig, men underrepræsenteret in vivo-metode inden for allergidiagnostik. Derudover viser AEC'er som et vurderingsendepunkt for kliniske forsøg signifikant overlegenhed i forhold til klassiske "in-field" evalueringer. Det er interessant at undersøge korrelationerne mellem forskellige kliniske endepunkter, især ligheden mellem subjektive parametre vurderet af patienter (TNSS) og objektive målinger (akustisk rhinometri, PNIF, nasal udledning) indsamlet af investigator som et første skridt i validering af AEC-resultater mod dem, der er opnået i en "felt" -indstilling.
Fremtidige anvendelser eller retninger af metoden
AEC'er tilbyder en mulig metode til stratificering af patienter i potentielle respondenter og ikke-respondenter. Denne metode viser stort potentiale for at fremskynde den kliniske udvikling inden for både farmakoterapi og immunterapi af allergiske sygdomme34. AEC'er har således været et af de vigtigste interesseområder i de senere år. AEC'er kan være nyttige i langsigtede undersøgelser, når det ikke er muligt at evaluere den naturlige eksponering på grund af lave allergental.
Disclosures
Marek Jutel rapporterer personlige gebyrer fra ALK-Abello, Allergopharma, Stallergenes, Anergis, Allergy Therapeutics, Leti, HAL, GSK, Novartis, Teva, Takeda og Chiesi. De andre forfattere har intet at afsløre.
Acknowledgments
Publikationen blev udarbejdet under et projekt finansieret af midler fra Ministeriet for Videnskab og Videregående Uddannelse i programmet "Regional Initiative of Excellence" for årene 2019-2022, projektnummer 016/RID/2018/19, finansieringsbeløbet 11 998 121,30 PLN og ved tilskud SUB. A020.21.018 fra det medicinske universitet i Wroclaw, Polen.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Allergen exposure chamber (AEC) | custom made | --- | with the air supply duct (with HEPA filters) and allergen blew into the AEC through a computer-controlled feeder |
| Acoustic rhinometer | GM Instruments (Irvine, UK) | A1 clinical/ reseach | with reusable plastic tips, contoured for the right and left nostrils |
| Air humidifier | Ohyama | SHM120D | |
| Air quality meter | AZ Instrument | Green Eye VZ 7798 | termometer, humidity and CO2 meter |
| Air-conditioning | DeLonghi | CKP 20EB | temperature range 18 - 25 °C |
| Ceiling fans | Argos | Manhattan Ceiling Fan - 432/8317 | |
| Computer-controlled feeder station | custom made | --- | with control of "injection length", "break between injections ", “air supply” |
| Disposable coveralls | VWR (Radnor, Pennsylvania, United States) | with hoodies | |
| Floor fans | AEG | TVL 5537, column | |
| Graphing program | GraphPad Software Inc. | Graph Pad Prism, v. 9.4.0 | |
| House dust mite (HDM) | Allergopharma (Reinbek, Germany) | customized order | dried, purified Dermatophagoides pteronyssinus (Dp) mite bodies, stored at 4 °C until use |
| Inspiratory flow meter | Clement Clarke International Ltd. (Harlow, UK) | portable inspiratory flow meter | with the disposable mask (size M), measuring inspiratory flow between 30 - 370 L/ min |
| Laser particle counter (LPC) | Lighthouse Worldwide Solutions (USA) | SOLAIR Boulder Counte | |
| Microphone system | Auna | VHF wireless microphone system | |
| Peak flow matter (PFM) | CareFusion (Basingstoke, UK) | MicroPeak with a standard range of 60 – 900 L/ min | with the disposable paper tips |
| Remote controls for filling questionnaires | Turning Technologies | Pilot TT ResponseCard LT, SAP: G040602A010 | a set of 32 remote controls for TT LT tests |
| Spirometer | Medizintechnik AG (Zurich, Switzerland) | EasyOne 2001, NDD | with the disposable paper tips; the spirometer should meet the ISO 26 782: 2009 standard; daily calibration of the spirometer is required |
| TV screen | Level | Level one 32" | |
| Vacuum | Siemens | extreme silencePower VSQ5X1230 | with the HEPA filters |
References
- Clark, D., Karpecki, P., Salapatek, A. M., Sheppard, J. D., Brady, T. C. Reproxalap improves signs and symptoms of allergic conjunctivitis in an allergen chamber: A real-world model of allergen exposure. Clinical Ophthalmology. 16, 15-23 (2022).
- Hossenbaccus, L., Steacy, L. M., Walker, T., Ellis, A. K. Utility of environmental exposure unit challenge protocols for the study of allergic rhinitis therapies. Current Allergy and Asthma Reports. 20 (8), 34 (2020).
- Hossenbaccus, L., Ellis, A. K. The use of nasal allergen vs allergen exposure chambers to evaluate allergen immunotherapy. Expert Review of Clinical Immunology. 17 (5), 461-470 (2021).
- Schröder, J., Mösges, R. Conjunctival provocation tests: Prediction of seasonal allergy. Current Opinion in Allergy and Clinical Immunology. 18 (5), 393-397 (2018).
- Gauvreau, G. M., et al. Allergen provocation tests in respiratory research: Building on 50 of experience. European Respiratory Journal. 60 (2), 2102782 (2022).
- Hohlfeld, J. M., et al. Diagnostic value of outcome measures following allergen exposure in an environmental challenge chamber compared with natural conditions. Clinical and Experimental Allergy. 40 (7), 998-1006 (2010).
- Rösner-Friese, K., Kaul, S., Vieths, S., Pfaar, O. Environmental exposure chambers in allergen immunotherapy trials: Current status and clinical validation needs. The Journal of Allergy and Clinical Immunology. 135 (3), 636-643 (2015).
- Jacobs, R. L., et al. Responses to ragweed pollen in a pollen challenge chamber versus seasonal exposure identify allergic rhinoconjunctivitis endotypes. The Journal of Allergy and Clinical Immunology. 130 (1), 122-127 (2012).
- Khayath, N., et al. Validation of Strasbourg environmental exposure chamber (EEC) ALYATEC® in mite allergic subjects with asthma. Journal of Asthma. 57 (2), 140-148 (2020).
- Bousquet, J., et al. Onset of action of the fixed combination intranasal azelastine-fluticasone propionate in an allergen exposure chamber. The Journal of Allergy and Clinical Immunology: In Practice. 6 (5), 1726-1732 (2018).
- Pfaar, O., et al. Technical standards in allergen exposure chambers worldwide - An EAACI Task Force Report. Allergy. 76 (12), 3589-3612 (2021).
- Rønborg, S. M., Mosbech, H., Poulsen, L. K. Exposure chamber for allergen challenge. A placebo-controlled, double-blind trial in house-dust-mite asthma. Allergy. 52 (8), 821-828 (1997).
- Yang, W. H., et al. Cat allergen exposure in a naturalistic exposure chamber: A prospective observational study in cat-allergic subjects. Clinical and Experimental Allergy. 52 (2), 265-275 (2022).
- Hamasaki, S., et al. Characteristics of the Chiba environmental challenge chamber. Allergology International. 63 (1), 41-50 (2014).
- Okuma, Y., et al. Persistent nasal symptoms and mediator release after continuous pollen exposure in an environmental challenge chamber. Annals of Allergy, Asthma & Immunology. 117 (2), 150-157 (2016).
- Zuberbier, T., et al. Global Allergy and Asthma European Network (GA(2)LEN) European Union Network of Excellence in Allergy and Asthma. Validation of the Global Allergy and Asthma European Network (GA2LEN) chamber for trials in allergy: Innovation of a mobile allergen exposure chamber. Journal of Allergy and Clinical Immunology. 139 (2), 1158-1166 (2017).
- Bergmann, K. C., et al. First evaluation of a symbiotic food supplement in an allergen exposure chamber in birch pollen allergic patients. World Allergy Organization Journal. 14 (1), 100494 (2020).
- Ellis, A. K., Steacy, L. M., Hobsbawn, B., Conway, C. E., Walker, T. J. Clinical validation of controlled grass pollen challenge in the Environmental Exposure Unit (EEU). Allergy, Asthma, and Clinical Immunology. 11 (1), 5 (2015).
- Day, J. H., Briscoe, M., Widlitz, M. D. Cetirizine, loratadine, or placebo in subjects with seasonal allergic rhinitis: Effects after controlled ragweed pollen challenge in an environmental exposure unit. Journal of Allergy and Clinical Immunology. 101 (5), 638-645 (1998).
- Zemelka-Wiacek, M., Kosowska, A., Winiarska, E., Sobanska, E., Jutel, M. Validated allergen exposure chamber is plausible tool for the assessment of house dust mite-triggered allergic rhinitis. Allergy. 78 (1), 168 (2022).
- Lighthouse World Solutions. , Available from: https://www.golighthouse.com (2022).
- Graham, B. L., et al. Standardization of Spirometry 2019 Update. An Official American Thoracic Society and European Respiratory Society Technical Statement. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 200 (8), 70-88 (2019).
- Buslau, A., et al. Can we predict allergen-induced asthma in patients with allergic rhinitis. Clinical and Experimental Allergy. 44 (12), 1494-1502 (2014).
- European Medicines Agency. Guideline for clinical development of allergen immunotherapy products CHMP/EWP/18504/2006. European Medicines Agency. , (2006).
- Pfaar, O., et al. Recommendations for the standardization of clinical outcomes used in allergen immunotherapy trials for allergic rhinoconjunctivitis: An EAACI Position Paper. Allergy. 69 (7), 854-867 (2014).
- Committee for Medicinal Products for Human Use (CHMP). Guideline on the clinical development of products for specific immunotherapy for the treatment of allergic diseases. European Medicines Agency. , (2008).
- Krug, N., et al. Validation of an environmental exposure unit for controlled human inhalation studies with grass pollen in patients with seasonal allergic rhinitis. Clinical and Experimental Allergy. 33 (12), 1667-1674 (2003).
- Passali, D., Bellussi, L. Monitoring methods for local nasal immunotherapy. Allergy. 52 (33), 22-25 (1997).
- Keck, T., Wiesmiller, K., Lindemann, J., Rozsasi, A. Acoustic rhinometry in nasal provocation test in perennial allergic rhinitis. European Archives of Oto-rhino-laryngology. 263 (10), 910-916 (2006).
- Shamji, M. H., et al. Differential induction of allergen-specific IgA responses following timothy grass subcutaneous and sublingual immunotherapy. Journal of Allergy and Clinical Immunology. 148 (4), 1061-1071 (2021).
- Thwaites, R. S., et al. Absorption of nasal and bronchial fluids: Precision sampling of the human respiratory mucosa and laboratory processing of samples. Journal of Visualized Experiments. (131), e56413 (2018).
- Zieglmayer, P., et al. Clinical validation of a house dust mite environmental challenge chamber model. Journal of Allergy and Clinical Immunology. 140 (1), 266-268 (2017).
- Lueer, K., et al. efficacy and repeatability of a novel house dust mite allergen challenge technique in the Fraunhofer allergen challenge chamber. Allergy. 71 (12), 1693-1700 (2016).
- Pfaar, O., et al. Allergen exposure chambers: Harmonizing current concepts and projecting the needs for the future - An EAACI Position Paper. Allergy. 72 (7), 1035-1042 (2017).
